河南省优质谷子品种抗旱鉴定与筛选
作者： 秦家范 刘瑞芳 李小艳 刘忠玲 韩聚东 褚莹莹 王自力
摘要 鉴定了23份河南省优质谷子品种抗旱性，为河南省谷子种质创新和抗旱谷子品种选育提供依据。基于全自动干旱棚内谷子全生育期水分胁迫以及露地非水分胁迫试验，对谷子的农艺性状进行分析，收获后小区脱粒称重。根据谷子产量抗旱指数和性状的抗旱系数，综合评价谷子品种的抗旱性。结果显示，DI值 0.612～1.305，其中抗旱极强（HR，抗旱指数1.305）品种1个，为豫谷47；抗旱强（R，抗旱指数1.000～1.179）的品种有11个，分别是郑22C1-3、安20N-3024、洛谷8号、精善20T-1129、洛优6158、洛谷7号、安22-GW8389、T2016、郑21Z3976、郑22C17、豫谷18号；抗旱中等（MR，抗旱指数0.803～0.884）的品种有6个；抗旱弱（S，抗旱指数0.612～0.787）的品种有5个。
关键词 谷子；抗旱性；抗旱系数；抗旱指数
中图分类号 S 515 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2025）02-0033-05
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.008
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Drought Resistance Identification and Screening of High-quality Millet Varieties in Henan Province
QIN Jia-fan，LIU Rui-fang，LI Xiao-yan et al
（Luoyang Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Luoyang， Henan 471022）
Abstract The drought resistance of 23 high-quality millet varieties in Henan Province was identified， providing a basis for the innovation of millet germplasm and the breeding of drought resistant millet varieties in Henan Province. By conducting water stress and non-water stress tests on foxtail millet throughout its entire growth period in a fully automated drought greenhouse， agronomic traits were analyzed. After harvesting， the foxtail millet was threshed and the yield of the plot was weighed. We calculated the drought resistance coefficient and yield drought resistance index for each trait， and comprehensively evaluated the drought resistance of different millet varieties. Results showed that the DI value ranged from 0.612 to 1.305. Among them， one variety had extremely strong drought resistance （HR， drought resistance index 1.305） ， which was Yugu 47. A total of 11 varieties had strong drought resistance （R，drought resistance index 1.000-1.179）， which were Zheng 22C1-3， An 20N-3024， Luogu 8， Jingshan 20T-1129， Luoyou 6158， Luogu 7， An 22-GW8389， T2016， Zheng 21Z3976， Zheng 22C17 and Yugu 18. 6 varieties had moderate drought resistance （MR，drought resistance index 0.803-0.884）. There are 5 varieties with weak drought resistance （S，drought resistance index 0.612-0.787）.
Key words Millet;Drought resistance;Drought resistance coefficient;Drought resistance index
谷子［Setaria italica（L.）Beauv］原产地我国，我国种植面积占全世界种植面积的90%，栽培历史悠久［1］，曾经长期是我国北方的主要粮食作物，在我国农业生产和人民生活中发挥着独特作用。我国谷子种植区域主要分为华北夏谷区、西北春谷区、东北春谷区等生态区［2］。谷子具有基因组小、自花授粉和种子产量多等模式植物的优点，而且谷子在抗旱性、C4高光效等多方面值得深入研究［3］。几百年的长期驯化使谷子具有发达的根系和细窄的叶片，同时谷子生长期有蒸腾系数小和水分利用率高等生理特征［4］，已经适应了干旱、半干旱地区的生态环境，因此谷子作为模式作物，在谷子抗旱性品种培育、谷子抗旱种质资源创新中具有很高的研究价值［5］。
谷子籽粒很小，苗期需水量也很小，但是在生产中，干旱仍然是影响谷子产量的主要因素［6］。针对谷子抗旱性的遗传改良以及高产抗旱品种的培育，是当前应对干旱胁迫最为有效的技术手段。而在此之前，对抗旱种质资源的鉴定和筛选是抗旱育种工作中不可或缺的重要基础［7］。通过调查谷子生理活动的变化，了解谷子对干旱的适应能力和耐受程度，调查谷子的生长曲线，了解谷子对干旱环境的适应性和抗旱能力，从而建立完善的鉴定指标体系，是准确判断抗旱性的关键［8］。谷子是一种抗旱性较强的作物，但是不同品种之间的抗旱性差异较大［9］。在生产中，对谷子种质资源进行抗旱性鉴定和筛选，加强谷子抗旱品种的选育和推广，以适应气候变化和农业生产的需求［10］。
通过旱棚试验，模拟干旱环境，可以有效地筛选出具有较强抗旱性的谷子品种，为河南省旱地农业生产提供优良的种质资源。抗旱性强的谷子品种在干旱条件下能够保持较高的产量和品质，有助于提高农业生产效益，增加农民收入。通过对新育成的谷子品种进行抗旱性评价，可以促进品种的更新换代，提高谷子生产的科技含量和生产水平。鉴于此，笔者鉴定河南省谷子新品种的抗旱性，通过人工干旱胁迫条件下的旱棚试验，对新育成的谷子品种进行抗旱性评价。
鉴于此，笔者鉴定了23份河南省优质谷子品种抗旱性，为河南省谷子种质创新和抗旱谷子品种选育提供依据；基于全自动干旱棚内谷子全生育期水分胁迫以及露地非水分胁迫试验，对谷子的农艺性状进行分析，收获后小区脱粒称重；根据谷子产量抗旱指数和性状的抗旱系数，综合评价谷子品种的抗旱性，该研究为谷子抗旱性研究和育种提供重要的理论和实践依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2022—2023年在洛阳市农林科学院抗旱鉴定基地大棚进行。土壤为壤土，有机质13.25 g/kg，磷含量15.24 mg/kg，碱解氮75.31 mg/kg，钾138.3 mg/kg。
1.2 试验材料
供试品种为参加河南省联合鉴定试验的23个谷子新品种，对照品种豫谷18。谷子品种名称和育种单位见表1。
1.3 试验设计 采用全自动折叠式干旱棚内全生育期水分胁迫试验，水分非胁迫试验设在相邻地块。试验3次重复，小区设置如下：棚内小区长4.0 m，宽2.0 m，行距0.5 m，4行区；棚外小区同棚内。比较棚内与棚外胁迫与非胁迫处理之间的差异，检验区组间、品种间的产量差异。土壤为壤土，肥料播前作为底肥一次性施入施腐熟有机肥7 500 kg/hm2、磷酸二氨225 kg/hm2。
1.3.1 干旱胁迫处理。播种前，0～50 cm深的土层是作物的根系主要分布区域，该土层中的土壤含水量需要达到田间持水量的80%左右，在苗期视墒情补水（三叶一心前），保持土壤含水量为田间持水量的70%左右，其他生育阶段不再补水。
1.3.2 非干旱胁迫处理。在设置非干旱胁迫试验地时，需要确保其土壤条件与干旱棚相一致，确保试验结果的准确性和可靠性，播种前土壤造墒，土壤0～50 m土层土壤含水量在80%左右；出苗后至成熟的谷子全生育期，当土壤含水量低于田间持水量的75%左右时应进行适量灌溉，保证土壤水分适宜（土壤0～50 m土层土壤含水量在75%左右）。
1.4 田间管理 干旱胁迫和非干旱胁迫试验要求1 d内种完，田间管理按试验规范管理。
1.5 调查测定项目指标
谷子收获前，进行室内考种，每品种选择5株，谷子测量项目主要有穗重、穗长、穗粗、每穗粒重、千粒重、出谷率、出米率等指标的测定。小区收获晾晒后脱粒，统计小区产量。
1.5.1 鉴定指标。抗旱系数（DC） = 各品种某指标干旱胁迫测定值/各品种某指标非干旱胁迫测定值。
抗旱指数（DI）=DI=GYS.T2·GYS.W-1·GYCK.W·（GYCK.T2）-1
式中：DI是参试品种（系）的抗旱指数；GYS.T是参试品种（系）的旱处理产量；GYS.W是 参试品种（系）的水处理产量；GYCK.W是对照品种（系）的水处理产量；GYCK.T是对照品种（系）的旱处理产量。
1.5.2 全生育期抗旱性评价标准。谷子全生育期抗旱性评价标准见表2。
1.6 数据处理
采用Excel进行数据处理；采用DPS进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对谷子性状的影响
谷子的生长和发育过程中，干旱胁迫影响非常大。干旱胁迫处理对谷子的性状指标产生了不同程度的影响，导致这些指标降低，不同谷子品种的抗旱系数不同，对干旱胁迫的适应能力也存在差异，降低的幅度也不同。在实际生产中，可以根据不同谷子品种的抗旱系数，选择适合当地气候和土壤条件的抗旱品种，并采取适当的农业措施，如合理灌溉、调整播种日期等，来提高谷子的抗旱能力，从而获得更好的产量和品质。
由表3可知，谷子穗长抗旱系数为0.88～0.98，其中抗旱系数大于等于0.95的品种有6个，为洛谷8号、精善20T-1129、洛优6158、洛谷7号、豫谷18号和洛优5168，这6个谷子品种在穗长抗旱方面表现突出。单穗粒重抗旱系数谷子品种间差异较小，为0.80～0.99，其中洛谷8号、T2016、郑22C17、洛优5168、郑22C5抗旱系数大于等于0.98，这些品种单穗粒重抗旱方面突出。千粒重抗旱系数为0.83～0.99，其中洛谷8号、郑21Z3976、郑22C17、安22-261、濮谷一号抗旱系数大于等于0.97，这些品种千粒重抗旱方面突出。出谷率抗旱系数各谷子品种间差别较大，为0.66～0.80，其中洛谷8号、安20N-3024、洛优5168、安20h-v7072、郑22C5抗旱系数大于等于0.76，出谷率抗旱方面突出。株高抗旱系数为0.84～0.96，其中郑22C5抗旱系数0.96，株高抗旱方面突出。